新型コロナウイルスにおけるPCR法の原理

新型コロナウイルスの検査方法で圧倒的に有名になったPCR法。今回はPCR法についてまとめていきたいと思います。

PCR法

PCRはpolymerase chain reactionの略で、ポリメラーゼ連鎖反応と訳されます。PCR法は遺伝子疾患や、細菌・ウイルス感染症の診断、犯罪捜査での個人同定などに使われ、特に冒頭でも申し上げたように新型コロナウイルスの検査方法で一般の人にも知れ渡るようになりました。

PCR法は特定のDNA配列を短時間に増幅することで行われる検査となりますが、どのようにしてDNA配列を増やしているのでしょうか？その原理を見ていきます。

PCR法の原理

PCR法の原理は、まず増やしたいDNA領域を熱変性によって一本鎖DNAにします。

それぞれの一本鎖DNAに対して2つのプライマーをアニーリングによってくっつけます。

基質のデオキシリボヌクレオシド三リン酸と熱耐性DNAポリメラーゼによってDNAを複製していきます。PCRでは熱変性というステップを踏むため、いちいち各段階ごとに酵素を入れなければいけない面倒さがありましたが、熱耐性DNAポリメラーゼが発見されたことで、より効率的に行えるようになりました。

これらの反応を何度も繰り返すことで、目的のDNA領域を何倍にも増やすことができます。

新型コロナウイルスにおけるPCR

先ほどのPCRの原理ではDNAを何倍にも増やす方法で、RNAを増やすことはできませんでした。ただcDNAを鋳型にすることで、特定のmRNAを増やすことができます。逆転写反応も使うことから、このようなPCRをRT-PCR(reverse transcription PCR)と呼びます。

新型コロナウイルスにおけるPCRでは鼻などをスワブをいれてグリグリさせることで検体を採取します。これには新型コロナウイルス由来のRNAをとることができ、これを逆転写酵素を使い鋳型DNAとします。あとは先ほどのPCR法の原理で増やすことで新型コロナウイルス感染を発見できるというのが、ざっくりとした内容となります。

新型コロナウイルスの関係で患者さんなど一般の人からPCRについて聞かれることもあるかもしれないので原理くらいは知っておきましょう。